利用外加气体改进自激振荡脉冲射流的动态特性

本分析了控制自然振荡脉冲射流的动态特性的几种方式，建立了振荡腔内碰撞剪切流动中的声速模型，着重探讨了外加空气对射流振荡频率的影响。研究表明：振荡腔内气体含量对自激振荡脉冲射流的振荡频率有很大影响，气体含量少，振荡频率高，气体含量高，振荡频率低。实验和理论分析相一致。     

流动诱导空腔振荡,空腔纯音的研究现状及展望

本文讨论了空腔流动的分类，对开式空腔流动诱导振荡的已有研究结果作了概述，评述了现有的几种描述空腔流动的物理分析模型及预估空腔流动的振荡的方法，回顾了抑制空腔流动振荡的不同方法。对用求解雷诺平均ＮＳ方程来预估的方法作了评述，指出地未解的问题，对进一步研究提出了建议。     

轿车车内空腔声模态测量

介绍了轿车车内空腔声学模态,对实车的声模态进行了测试与分析,获得了车内空腔的声学共鸣频率和模态形状;提出了利用LMSTest_lab对轿车车内空腔声学模态进行测试的试验方法,为车内空腔的低频噪声研究提供了参考。     

基于TR-PIV方法的格栅-空腔流动流场自激振荡空间特征研究

格栅-空腔流动能够引起流场自激振荡现象,导致诸多工程问题。采用风洞实验方法对流场振荡的空间分布特征问题进行了研究;建立了格栅-空腔实验装置,使用时间分辨粒子图像测速系统(TR-PIV)对空腔不同展向截面的速度场进行了测量,分析了流场特定位置速度振荡的时频特征。研究结论表明:在格栅-空腔流动中,流场自激振荡频率在空间中均匀分布,其斯特劳哈尔数约为0. 37。在格栅外侧,振荡幅值沿来流方向呈增加-减小-增加变化;在格栅内侧,振荡幅值沿来流方向先增加后减小;振荡幅值沿展向呈对称分布,在展向平分面达到最大值,在空腔壁面处达到最小值。     

管道空腔流动被动控制方法的实验研究

采用高频响粒子图像测速技术,对长深比为5的管道空腔流场进行实验研究。同时在空腔前缘安置三种不同形状和具有相同扰动速度（34 m/s）的扰流体（圆柱形、锯齿形和矩形）对空腔流动进行被动控制。实验结果表明,圆柱扰流体能够增大剪切层厚度,并且可减小剪切层速度脉动和涡量值。矩形和锯齿形扰流体明显地将剪切层向主流区抬起,导致剪切层与空腔后缘未发生正面碰撞。     

基于传声器阵列的低速空腔噪声控制试验研究EI北大核心CSCD

基于相位传声器阵列在声学风洞中测量了低速空腔流动中主要噪声源的分布特性,提出了一种新的评估气动声源强度的计算方法。通过在空腔前后缘加装锯齿板和阻挡板的方式探索了空腔噪声抑制策略,并且比较了不同措施的降噪效果。结果表明:低速空腔流动噪声主要来自于剪切层与空腔后壁的相互作用;锯齿板以沿来流方向安装在前缘对空腔噪声控制效果最好,且锯齿越密集,噪声抑制效果越明显;阻挡板对空腔噪声控制效果不理想。     

基于DMD方法的可变形状空腔流动模态分析

空腔自激振荡现象广泛存在于航空航天领域,剧烈的压力振荡会造成空腔内部零部件的结构疲劳和破坏,因此研究空腔噪声的控制方法具有重大意义。提出一种可变形状空腔,在空腔内部安装一种曲柄滑块机构从而调整底面和后壁面的倾斜角度。通过直接数值模拟法对马赫数为0.5、低雷诺数下的可变形状空腔流动进行数值仿真。结果表明随着后壁面倾斜角度的增大,监测点处的模态声压级、总声压级均逐渐减小,表明空腔内部流场流动更加平稳,压力振荡明显减弱。此外,通过动态模态分解(DMD)方法对不同后壁面倾斜角度的可变形状空腔进行动态模态分析。研究发现所有的DMD模态均为收敛模态,且随着后壁面倾斜角度的增大,流动越趋于稳定极限环状态;主模态频率所对应的DMD模态结构不同,主要表现为正、负向大尺度结构的位置不同且随着倾斜角度的增大,结构尺度逐渐减小。     

剪切层形态对开式空腔气动噪声的抑制

如何抑制开式空腔内的气动噪声是航空研究领域的一个研究热点。采用非线性扰动方程和基于雷诺平均NS方程的湍流人工重构方法对空腔标模进行数值模拟,通过与风洞试验数据的对比,验证了该计算方法的可靠性。基于此,在空腔前缘上方采用不同几何形状的栅板措施,以此来改变空腔前缘的剪切层形态,对比分析其对空腔湍动能、速度型、声源、声压级分布及压力脉动频谱特性的影响,分析可得:仅改变剪切层的方向和强度并不能降低空腔中的声源强度,还需通过改变剪切层的稳定性来影响空腔中声源的分布及强弱,这样才能有效降低流激振荡效果。研究结果表明:采用被动控制措施改变剪切层形态能有效抑制空腔中的气动噪声,其具备一定的工程应用价值。     

粘弹性介质中球形空腔嵌入层的共振特性研究

潜艇吸声覆盖层在低频对抗主动声纳的探测是目前面临的一个重要技术难题，利用空腔共振时的吸收是解决低频吸声问题的一种有效途径，文中在假设入射球形纵波完全被腔壁反射的情形下，对球形空腔嵌入层的共振特性进行了理论分析，结果表明，在粘弹性介质中嵌入适当厚度的低剪切波速包覆层能有效地降低空腔共振的频率。     

基于PolyMAX的声固耦合模态试验研究

白车身的结构模态频率和模态振型反映了汽车车身结构的固有特性,对车内噪声有重要影响。车内空腔跟车身结构一样,同样拥有模态频率和模态振型。采用LMS数据采集系统对某国产SUV进行车内空腔声学模态试验。首先基于传声器阵列的方法获取响应点的信号,然后利用PolyMAX方法提取声学模态频率及振型。将声学模态频率与白车身结构模态频率进行对比分析,结果表明：车内空腔的第一、二阶声学模态分别跟白车身的第四、十阶结构模态有很强的耦合。最后通过实车测试验证了声固耦合共振时低频轰鸣的存在。可以在关键部件增加板厚、顶盖和地板附加阻尼层、顶盖加加强筋等方式改变车身结构的局部模态来破坏车身结构模态和声腔模态的强耦合状态,降低车内的低频轰鸣声     

静止式气波制冷机振荡特性的实验研究

静止式气波制冷机是依靠附壁射流的原理,籍着装在喷嘴两侧的振荡源的压力脉动改变方向,使高速射流依次间隔地射入各振荡管内,通过激波和膨胀波的运动产生制冷效应.因此,其制冷效率的高低在很大程度上取决于振荡特性的好坏,而且,通过研究振荡特性也可以进一步改进机器的结构.以控制管为振荡源对气波制冷机的振荡特性进行了详细的研究,结果表明,当振荡源为控制管时,一般来说,振荡频率仅与控制管管长有关;控制管适合于较低频率的场合使用;在同一射流作用下,在不同振荡管中产生的入射激波强度并不相同,最外侧两管内波的强度较弱,而中间管内波的强度高.     

热声热机系统振荡频率的理论计算与实验验证

以热声发动机为例采用网络模型计算了热声热机系统的振荡频率，得出振荡频率为复频率，其实部代表实际频率，虚部表示压力幅值的衰减程度。对热机系统在各种不同的情况下(包括不同大小的谐振腔、板叠间距、气体静压、系统长度)进行了数值计算，理论计算值与实验结果能很好的吻合。     

On the wavelet analysis of the oscillatory phenomena in He II film boiling

Continuous wavelet transform (CWT) is employed in the analysis of the pressure oscillation and the temperature oscillation in the film boiling of He II. The CWT analysis results provide the detailed time-varying frequency content, which can not be obtained in the ordinary Fourier transform. It can display the information about transient oscillatory behavior in both time and frequency domains, while Fourier transform only yields the time-averaged frequency content of the whole transient process. It could be understood from the CWT analysis results of the pressure oscillation and the temperature oscillation that the dominant frequency of the bubble oscillation is characterized by the highlighted patterns throughout the time domain. The dominant frequency varies locally in the time domain, which is directly connected with the vapor bubble behavior in the transient film boiling process.     

气液耦合振动热声发动机的压力特性

采用气液耦合振动是提升热声发动机系统压力振幅以及降低谐振频率的有效方式.根据热声理论,对气液耦合振动热声发动机系统进行了模拟,重点讨论了平均工作压力对压力振幅、压比和谐振频率等性能参数的影响,分析了热声板叠产生声功率以及各部件消耗声功率随平均工作压力的变化情况.进行了相关实验,以验证模拟计算结果的合理性.模拟计算和实验数据均表明,增大平均工作压力可显著提升系统压力振幅,这对于利用其驱动后续负载是有利的.     

深腔流激振荡特性研究及能量采集初步分析

针对深腔流激振荡现象的内部声场特性及其流体动能利用方法进行了研究,通过对谐振空腔内部的流场和声场进行数值模拟,探究腔体结构尺寸和流速对内部声振荡响应特性的影响,选用合适的空腔结构安装压电换能器初步实现声电能量转换过程,并进行实验验证。结果表明,当谐振腔开口尺寸H_(R)=30 mm,长度L_(R)=230 mm时,可在相当于高压输气管道的流速范围内获得属于第一水力模态和第一声学模态的稳定声振荡;当气体流速为32.26 m·s^(-1)时,声场压力振幅可达4.62 kPa;选用压电陶瓷厚度hp=1.0 mm的压电片进行实验测试,可得开路电压为1.99 V;实验结果与模型预测结果趋势一致。该方法丰富了环境流体动能的利用方式,且有望在低功耗、远距离、低维护等特殊场合的微型无线电子设备中实现无源供电。     

基于声振耦合的装载机驾驶室多目标形貌优化设计

对某装载机驾驶室及室内声腔进行建模得到声振耦合模型,通过SIMO法模态试验验证所建模型的准确性,测取悬置点激励力并进行频响分析及室内噪声预测。结合耦合模态频率和噪声曲线峰值频率确定关键优化频率,在驾驶室的最大扭矩工况下进行静力学分析,采用折衷规划法和平均频率法将驾驶室静态整体刚度和多阶关键频率归一为Euclidean距离的多目标函数,对驾驶室进行多目标形貌优化。结果表明:此优化方法在驾驶室结构优化上的应用综合提高了结构整体刚度和多阶关键固有频率,避免了单频优化时频率震荡现象,得到了优化目标的整体Pareto最优解,室内噪声总声压级降低了3.03 d B。     

离心压缩机油膜振荡原因分析及结构改进

通过对福建龙岩某厂离心压缩机工作中油膜振荡的实际故障,从产生的机理分析入手,认为油膜振荡是高速滑动轴承的一种特有故障,一般发生在两倍临界转速附近;总结油膜振荡特征,即频谱中转子中1阶临界频率成分为主峰值,轴心轨迹不规则、扩散;分析影响油膜振荡的因素,认为与载荷、临界转速、轴承的相对偏心率、润滑油和轴承载荷特性系数有关。提出用HHT检测方法,可以在早期尽快、准确发现故障;并提出改进措施,经半年来的使用验证,该法简单、便捷、实用。     

6005A铝合金摆动激光焊接组织及力学性能研究

目的 优化铝合金摆动激光焊焊接接头组织结构,减少焊接缺陷,提高接头机械性能。方法 采用无摆动、三角摆动和无穷摆动3种模式对6005A铝合金进行焊接。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪对焊接接头的组织结构和元素分布进行表征;使用显微硬度计及拉伸试验机对接头进行力学性能测试;利用扫描电子显微镜分析拉伸断口的形貌特征。结果 与无摆动和三角摆动两种模式相比,无穷摆动模式下焊缝成形最佳,晶粒尺寸最小,元素分布最均匀,这得益于复杂的双向循环摆动设计对熔池产生的强烈搅动效果。无摆动、三角摆动、无穷摆动模式下焊核平均显微硬度分别为66HV、72HV、77HV;3种模式下接头平均抗拉强度分别为183.21、205.52、215.80MPa;断裂模式分别为解理断裂、解理断裂+韧窝断裂及韧窝断裂模式。无穷摆动模式同样显示出最佳的力学性能。结论 铝合金摆动激光焊接采用无穷摆动模式可以获得组织均匀细小、无焊接缺陷且综合性能优良的焊接接头,该模式十分适合铝合金材料的焊接。     

一种考虑时延的双气泡耦合振荡模型

基于单气泡Keller-Miksis振荡方程,在考虑时延的情况下,建立了一种双气泡耦合振荡计算模型。该模型将气泡振荡的周期分成若干份,初始扰动引起第一个气泡的半径在极短时间内变化而产生振荡并辐射声压,声压在传播一定时间后作用到第二个气泡,第二个气泡同样在短时间内做耦合振荡并反馈到第一个气泡,然后重复此过程。利用数值仿真在此模型的基础上分别研究了气泡振幅、半径、间距等参数对耦合振荡的影响。结果表明:初始扰动越大、两个气泡半径越接近,气泡耦合效应越明显;初始半径和平衡半径较大的气泡对耦合振荡有显著影响,振荡的频率向低频移动;气泡间距越大,耦合效应越弱;在某个特定距离处,气泡耦合效应的阻尼会异常减小或者增大。     

哑铃形热声谐振器的谐振频率

热声自激振荡模态取决于声学谐振器结构形式和特征尺度。级联型热声热机依靠哑铃形谐振器来调制所需要的局部高阻抗行波声场,谐振管通常由几段不同横截面的管段组成。哑铃形热声谐振器的谐振频率由共鸣腔容积、谐振管截面和长度共同决定。根据哑铃形谐振器不同截面管段内的声传播规律、共鸣腔声学边界条件以及管段间的声压和体积流率连续条件,利用行波叠加的方法,建立均匀管模型、变截面模型和热声网络模型,得到了系统谐振频率随共鸣腔容积变化和谐振管特征尺寸变化的规律。系统谐振频率的变化将引起最佳听音点的位置的移动,进一步起到调节回热器声阻抗的作用。实际热声热机实验研究中,通过改变谐振器特征尺度或结构形式调节系统的谐振频率,也是热声热机调试过程中实现自激振荡的主要手段。